[发明专利]一种基于无线传感器网络的智能家居系统

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，包括数据处理终端、家居环境监测模块、智能家居设备调控模块和远程用户管理端；所述的家居环境监测模块、智能家居设备调控模块、远程用户管理端均与数据处理终端通信连接；所述的家居环境监测模块用于基于无线传感器网络对家居环境进行监测，采集家居环境参数并发送至数据处理终端；所述的数据处理终端用于对家居环境参数进行处理，判断家居环境参数是否满足预设的家居环境参数阈值条件，当某一家居环境参数不满足预设的家居环境参数条件时，向智能家居设备调控模块发送控制指令，控制相应的家居设备运作；所述的远程用户管理端访问数据处理终端获得家居环境参数，并发送控制请求至数据处理终端，数据处理终端根据控制请求向智能家居设备调控模块发送相应的控制指令。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，所述数据处理终端包括用于对家居环境参数进行处理的微处理器单元、用于将微处理器单元处理得到的家居环境参数进行显示和用户触摸信号输入的显示单元、用于与家居环境监测模块和智能家居设备调控模块相互通信的无线通信单元。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，所述数据处理终端还包括控制指令生成单元，用于在家居环境参数不满足预设的家居环境参数条件时，向智能家居设备调控模块发送控制指令。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，所述的家居环境监测模块包括家居环境监测节点、簇头节点、汇聚节点；所述的家居环境监测节点用于采集家居环境参数，并对家居环境参数进行处理后，确定最终的监测数据包并发送至所在簇的簇头节点；簇头节点用于接收簇内的家居环境监测节点发送的监测数据包，并对监测数据包进行融合处理后发送至汇聚节点，进而通过汇聚节点将家居环境参数发送至数据处理终端。

5.根据权利要求4所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，所述的家居环境监测节点对家居环境参数进行处理，包括：

(1)家居环境监测节点利用滑动窗口采集家居环境参数，对同一滑动窗口内采集的家居环境参数进行离群数据检测，丢弃检测到的离群数据；

(2)设对应于某一滑动窗口的剩余的家居环境参数为Q′＝{Q₁,Q₂,…,Q_μ}，按照下列计算公式对剩余家居环境参数进行处理：

Q′′=1μ-1(Σw=1μQw-minw=1,2,.μQw)]]>

式中，Q″为处理后的家居环境参数，Q_w表示剩余的家居环境参数中第w个家居环境参数；

(3)设定监测数据包的数据长度λ，确定λ个滑动窗口对应的处理后的家居环境参数，形成最终的监测数据包。

6.根据权利要求5所述的一种基于无线传感器网络的智能家居系统，其特征是，所述的家居环境监测节点对同一滑动窗口内采集的家居环境参数进行离群数据检测，具体包括：

(1)家居环境监测节点将在第一次滑动窗口内采集的家居环境参数作为训练样本集，对训练样本集进行离群数据检测，若没有检测到离群数据，对下一次滑动窗口内采集的家居环境参数进行同样的离群数据检测，直至检测到离群数据；

(2)家居环境监测节点采集一个新的家居环境参数Q_ψ；

(3)若Q_ψ满足下列公式，则将Q_ψ判定为离群数据，并将Q_ψ与之前的离群数据构成新的离群数据集，若Q_ψ不满足下列公式，返回到(2)：

maxρ=1,..,vD(Qψ,Sρ)<minα,β∈SD(Sα,Sβ)]]>

式中，D(Q_ψ,S_ρ)表示Q_ψ与当前离群数据集S中的第ρ个离群数据之间的欧式距离，v为当前离群数据集S具有的离群数据数目，D(S_α,S_β)表示离群数据集S中任意两个离群数据间的欧式距离；

(4)依次对家居环境监测节点新采集的家居环境参数进行离群数据判定，直至完成λ个滑动窗口对应的家居环境参数的离群数据判定。